|
|
|
آيا جهان‌هاي موازي واقعاً وجود دارند؟ |  در سال 1954 يك جوان كانديداي دكترا به نام «هوگ اورت» در دانشگاه پرينستون با ارائه‌ي يك نظريه‌ي بنيادي خود را مطرح مي‌كند (وجود جهان‌هاي موازي درست مانند دنياي ما).
اين جهان‌ها همگي به ما وابسته مي‌باشند؛ در واقع آن‌ها از ما جدا شده‌اند و ما نيز از بقيه جدا شده‌ايم. در اين جهان‌هاي موازي نزاع‌هاي ما نتايج متفاوتي داشته‌اند نسبيت به آن‌چه ما مي‌دانيم. گونه‌هايي كه در دنياي ما منقرض شدند، سازگار شده‌اند و يا خلق شده باشند. در ساير جهان‌ها، ما انسان‌ها ممكن است منقرض شده باشيم.
اين عقيده ذهن را وحشت زده مي‌كند و در عين حال قابل درك هم هست. تصورات و ابعاد موازي گونه‌هايي ديگر از ما در نوشته‌هاي علمي تخيلي ظاهر شدند و به عنوان تعبيرهايي براي متافيزيك به كار رفتند. ولي چرا اصلاً يك جوان آينده‌ي تحصيلي‌اش را بايد با طرح چنين نظريهاي به خطر بيندازد؟ اورت با نظريه‌ي چند جهاني (MANY WORLDS) كوشيد به پرسش دشوارتري در رابطه با فيزيك كوانتم پاسخ دهد: چرا ذرات كوانتمي به‌صورت غيرقابل پيش‌بيني رفتار مي‌كنند؟ سطح كوانتم براي علومي كه بسيار نوپا هستند ديگر آن‌قدرها هم بالا نيست.
مطالعه‌ي فيزيك كوانتمي در سال 1900 آغاز شد؛ ماكس پلانك براي اولين بار مفهوم آن را به جهان علم معرفي مي‌كند. مطالعه‌ي پلانك دربارهي تابش، يافته‌هاي غيرعادي را نتيجه داد كه با قوانين فيزيك كلاسيك تناقض داشت. اين يافته‌ها نشان مي‌داد كه قوانين ديگري در جهان در كار بوده، و در سطحي ژرف‌تر از آن‌چه ما مي‌شناسيم فعال است.
در مرتبه‌ي پايين‌تر، فيزيكدانان در حال مطالعه‌ي كوانتم دربارهي اين دنياي بسيار كوچك، چيزهاي عجيب و غريبي را متوجه شدند. يكي اين‌كه ذراتي كه در اين مرتبه قرار دارند، براي در‌آمدن به قالب‌هاي مختلف دلخواه روش خاصي دارند. براي مثال دانشمندان مشاهده كردند كه فوتون‌ها مانند ذرات و امواج عمل مي‌كنند. حتي يك تك فوتون اين تغيير شكل را به نمايش مي‌گذارد.
اين به عنوان اصل عدم قطعيت هايزنبرگ شناحته ميشود. ورنر هايزنبرگ پيشنهاد كرده كه فقط با مشاهده‌ي جسم كوانتمي رفتار آن ماده را تغيير مي‌دهيم . هرگز نمي‌توانيم به طور كامل طبيعت جسم كوانتمي يا خواص آن را همچون سرعت و موقعيت آن مطمئن شويم. اين عقيده تعبير كپنهاگي از مكانيك كوانتمي اين كه نيلز بوهر آن را مطرح مي‌كند. اين تعبير بيان مي كند كه همه‌ي ذرات كوانتمي در يك وضعيت خاص يا وضعيت ديگر قرار ندارند. ليكن همگي وضعيت‌هايي با احتمال برابر دارند. جمع كُل وضعيت‌هاي ممكن يك جسم كوانتمي تابع موج ناميده ميشود. حالت يك جسم در همه‌ي وضعيت‌هاي ممكن برهم‌نهي ناميده ميشود.
طبق نظريه‌ي بوهر وقتي يك جسم كوانتمي را مشاهده مي‌كنيم بر رفتار آن تأثير مي‌گذاريم. مشاهده برهم‌نهي يك جسم و نيروهايي كه اساساً جسم در يك حالت از تابع موج خود انتخاب كرده را مي‌شكند. اين نظريه بيان مي‌كند دليل اين را كه چرا فيزيكدانان اندازه‌گيري‌هاي مثبت را از جسم كوانتمي مشابه به‌دست مي‌آورند: يك جسم حالت‌هاي متفاوتي را در حين اندازه‌گيري‌هاي مختلف انتخاب مي‌كند. تعبير بوهر به طور گسترده‌اي تاكنون توسط بسياري از انجمن‌هاي كوانتم مورد قبول واقع شده است. ولي اخيراً نظريه‌ي چند جهاني اورت مورد توجه جدي برخي قرار گرفته است.
«هوگ اورت» جوان با بسياري از آن‌چه نيلز بوهر در مورد دنياي كوانتم پيشنهاد كرد موافق بود. او با عقيده بر هم‌نهي‌ها و به همان اندازه با انديشه توابع موج موافق بود. ولي «اورت» با «بوهر» در يك مسأله‌ي اساسي موافق نبود. از نظر اورت اندازه‌گيري يك جسم كوانتمي ناگزير مي كند كه به يك حالت قابل درك يا حالت ديگري برود. در عوض گرفتن اندازه‌ي يك جسم كوانتمي شكافي واقعي را در جهان موجب ميشود. جهان به طور دقيق دونسخه‌اي ميشود، شكاف برداشتن در يك جهان براي هر نتيجه‌ي ممكن از اندازه است.
به عنوان مثال تابع موج يك جسم هم يك موج و هم يك ذره است. هنگامي كه يك فيزيكدان، ذره‌اي را اندازه‌گيري مي‌كند، ممكن است دو نتيجه به‌دست آورد: ذره يا موج! اين تشخيص نظريه‌ي چندجهاني را به‌وجود آورد؛ يعني رقيبي براي تعبير كپنهاگي.
هنگامي كه يك فيزيكدان چيزي را اندازه‌گيري مي‌كند، جهان براي سازگاري آن دو نوع اندازه‌گيري كه ذكر كرديم، به دو دنياي مجزا تجزيه ميشود. بنابراين وقتي يك دانشمند در يكي از اينها در مي‌يابد كه جسم اندازه‌گيري شده موج است، دانشمندي ديگر آن را در دنياي مجزا موج مي‌بيند (مي‌توانيم براي درك بهتر از چارچوب مرجع‌هاي متفاوت استفاده كنيم). در اين صورت توضيحي هم براي چنين دوگانگي در اندازه‌گيري‌ها دارد.
تعبير چند جهاني اورت برآن سوي تراز كوانتمي دلالت دارد. اگر يك كنش بيش از يك نتيجه را در بر داشته باشد، (فرض بر درستي نظريه ي اورت) پس با انجام كنش جهان به دو نيم تقسيم ميشود. حتي وقتي آزمايشگري يكي از كنش‌ها را انتخاب نكند.
اين بدان معناست كه اگر شما دريابيد يكي از نتايج محتمل هميشه اين‌است كه شما مرده باشيد، در جهان ديگر نيز مرده‌ايد. اين فقط مثالي ساده‌انگاره براي درك بهتر قضيه است. جنبه‌ي ديگر تعبير چند جهاني اين است كه مفهوم جهان خط را به هم‌مي‌ريزد. فرض كنيد جهان‌خطي خورشيد گرفتگي زمان باستان را نشان مي‌دهد. جهان خط مبتني بر تعبير چندجهاني هر كدام از نتايج ممكن را نشان مي‌دهد. از اينجا هر نتيجه‌ي ممكن از آن رويداد حتي اگر برخلاف آن‌چه رويداده است باشد، ممكن است ببينيد. گويي آن رويداد جور ديگري اتفاق افتاده.
 |
|
شكل 3- در اين نوع فضا- زمان كه ساده‌ترين هندسه‌ي عالم نيز هست (تخت)،
رويدادي در طول زمان اتفاق مي‌افتد. خط آبي كه از وسط مخروط گذشته يك
رويداد است. مثلاً يك كسوف.اتفاقاتي كه در لحظه‌ي حال روي مي‌دهند، در نقطه‌ي
مركزي دو مخروط گذشته و آينده قرار دارند. |
ولي يك شخص نمي‌تواند از خود ديگرش (!) حتي اگر مرده باشد و در جهاني موازي زندگي مي‌كند، آگاهي داشته باشد. بنابراين اصلاً چگون مي‌تواينم بدانيم كه نظريه‌ي چندجهاني صحيح است؟ پشت گرمي اين تعبير احتمالي نظري در اواخر دهه 1990 است كه از آزمايشي ذهني شكل گرفت. آزمايشي فرضي كه براي تأييد يا رد يك ايده به‌كار مي‌رود (كه «انتحار كوانتمي» ناميده ميشود!). اين آزمايش ذهني تكرارپذير به‌سود نظريه‌ي اورت بود كه سال‌هاي زيادي آن را بي ارزش مي‌دانستند. از وقتي تأييد چندجهاني ممكن شد، فيزيكدانان و رياضيدانان براي تحقيقات خود آن را با معاني نظريهاي ژرف مورد توجه قرار دادند.
ولي تعبير چندجهاني تنها نظريهاي نيست كه توضيح جهان را جستجو مي كند. اين نظريه فقط جهان را توصيف كند؛
|
دنياهاي موازي: ريسمان يا شكاف |
نظريه‌ي چند جهاني و تعبير كپنهاگي تنها رقيب‌هايي نيستند كه سعي دارند اساس عالم را توضيح دهند. در واقع حتي مكانيك كوانتم هم تنها زمينه‌ي تحقيقات فيزيك براي چنين استدلالي كُلي دربارهي جهان نيست. نظريه‌هايي كه از مطالعه‌ي فيزيك زيراتمي پديدار شده‌اند هنوز هم به عنوان رقباي اصلي جاي خود را دارند. اين موجب شده كه زمينه‌ي مطالعه به بيش‌از چند روش تقسيم شود – درست مانند روانشانسي و فلسفه كه الان ديگر كاملا جزئي از فيزيك است. نظريه‌ها طرفداران و منتقداني هم دارند. درست مانند كارل يوونگ، آلبرت اليس و زيگموند فرويد در روانشناسي.
از وقتي كه علم پيشرفت‌ها كرده، فيزيكدانان در دنياي مهندسي معكوس متعهد شده‌اند. آن‌ها آن‌چه را كه توانستند مشاهده كنند و كم‌تر عقب مانده و در سطوح پايين‌تر دنياي فيزيك كار مي‌كند را مطالعه كرده‌اند. با استفاده از اين روش فيزيكدانان براي رسيدن به سرانجام و پايه‌اي‌ترين سطح فيزيك تلاش كرده‌اند. در پايه‌هاي فيزيك است كه مباني درك طبيعت مورد بررسي قرار مي‌گيرد.
به دنبال نظريه‌ي مشهور نسبيت، آلبرت آينشتاين بقيه‌ي زندگي خود را صرف جستجوي نظريهاي نهايي كرد تا همه‌ي پرسش‌هاي فيزيكي را پاسخگو باشد. فيزيكدانان به نظريهاي خيالي به‌نام «نظريه‌ي همه چيز» رجوع مي‌كنند. فيزيكدانان كوانتم باور دارند كه به دنبال يافته‌هاي آن‌ها، اين نظريه‌ي نهايي به‌دست خواهد آمد. ولي حوزه‌ي ديگري از فيزيك كوانتم اساسي ترين نظريه در فيزيك نيست، در نتيجه نمي‌تواند نظريه‌ي همه چيز را تأييد كند. فيزيكداناني كه براين باور هستند به سمت نظريهاي بنيادي‌تر از كوانتم رفته‌‌اند: ريسمان‌ها.
آن‌چه مبهوت كننده است، وجود دنياهاي موازي از طريق ريسمان‌هاست.
 نظريه‌ي ريسمان توسط فيزيكدانان ژاپني- آمريكايي، مايكل كاكو ارائه شد. اين نظريه بيان مي‌كند كه بلوكهاي بنيادي همه‌ي مواد مانند همه‌ي نيروهاي بنيادي مانند گرانش بر روي يك سطح زير كوانتمي هستند. اين بلوكهاي بنيادي شبيه نوارهاي لاستيكي يا ريسمان‌هاي كوچكي هستند كه كوارك‌ها را مي‌سازند كه خود الكترون‌‌ها و اتم ها و سلول ها و غيره را درست مي‌كنند. در واقع نوع ماده به‌وسيله‌ي ريسمان‌ها ايجاد ميشود و چگونگي رفتارهاي ماده به ارتعاش اين ريسمان‌ها بستگي دارد. اين روشي‌است كه همه‌ي جهان ما را تشكيل داده است. و بر طبق نظريه‌ي ريسمان اين ساختار 11 بُعد دارد.
نظريه‌ي ريسمان مانند نظريه ي چندجهاني وجود دنياهاي موازي را اثبات مي‌كند. براساس اين نظريه، جهاني كه ما در آن هستيم، مانند حبابي است كه در كنار جهان‌هاي موازي مشابه قرار دارد. برخلاف نظريه‌ي چندجهاني ريسمان فرض مي‌كند اين جهان‌ها مي‌توانند با هم در تماس باشند. ميدان‌هاي گرانشي مي‌توانند بينابين دنياهاي موازي جريان يابند. در اثر كنش متقابل اين دنياها يك مهبانگ همانند آن‌چه جهان ما را پديد آورده رخ مي‌دهد!
هنگامي كه فيزيكدانان موفق به ساخت ماشين‌هايي شدند كه ذره‌ي كوانتمي را رديابي كند، اين ريسمان‌هاي زيراتمي اكنون قابل مشاده نيستند. به همين دليل عده‌اي برخلاف نظر اكثر فيزيكدانان، آن را صحيح نمي‌دانند. بنابراين آيا واقعاً دنياهاي موازي وجود دارند؟ از صحت نظريه‌ي چندجهاني نمي‌توانيم به راستي مطمئن باشيم چراكه آن را نمي‌توانيم مشاهده كنيم. ريسمان هم يكبار به‌طور ناموفقي آزموده شده است. آينشتاين چندان زنده نماند تا ببيند از تلاش‌هايش براي نظريه‌ي همه‌چيز توسط ديگر فيزيكدانان چه برداشت‌هايي شده است. پس اگر جهاني‌هاي موازي صحيح باشد، آينشتاين هنوز در يك دنياي موازي زنده است. شايد در چنين دنيايي فيزيكدانان پيش از اين به نظريه‌ي همه چيز رسيده باشند؟ |